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作者:東方晨光 發布時間:2014-07-03 15:10:32
一般來說,氣候包括溫度、濕度、太陽輻射、風、氣壓和降水量等因素。這些氣候因素對人體健康的關系極為密切,氣候的變化會直接影響到人們的感覺、心理和 生理活動。風水學中"風水"這個詞實際上也包括了氣候諸要素,"風水寶地"總是氣候宜人,好的"風水",必有好的氣候。
氣候條件是較為復 雜而多變的。在我國,除了季風氣候顯著外,由于地形復雜,區域性氣候也多種多樣。而氣候對居住環境的影響又是長期存在的,所以,無論從總體概念上還是在局 部地區,在氣候環境方面均應特別重視。在研究用地時,即要留心區域性范圍的大氣候,又要注意待選用地范圍的小氣候和微氣候。
太陽輻射是自 然氣候形成的主要因素,也是建筑外部熱條件的主要因素。在冬季寒冷地區,太陽輻射是天然熱源,因此建筑基地應選在能夠充分吸收陽光且與陽光仰角較小的地 方。而在夏季炎熱地區,過多的太陽輻射往往形成酷暑,因此,建筑基地應選在與陽光仰角較大,能相對減少太陽輻射的寺主。干熱氣候區,可選在向北的斜坡上, 這樣光線充足而太陽輻射卻有限。
在干冷或濕冷氣候區,則選在向南的斜坡上為佳。就水平面的太陽輻射情況看,北方高緯度地區太陽輻射強度較 弱,氣候寒冷,應選擇多爭取陽光的地方和朝向;南方低緯度地區太陽輻射較強,氣候炎熱,應盡量選擇太陽直射時間長的地方和朝向。而太陽輻射強度在各朝向垂 直面上也是不同的,一般說來,各垂直面的太陽輻射強度以東、西向為最大,南向次之,北向最小,避免東曬、西曬已為人們所注重。
太陽輻射是 建筑外部熱條件的主要直接因素,建筑物周圍或室內有陽光照射,就受到太陽輻射能的作用,尤其是太陽射線中的紅外線,含有大量的輻射熱能,在冬季能借此提高 室內的溫度。太陽射線不僅有殺菌的能力,而且還具有物理、化學、生物的作用,它促進生物的成長和發展。因此幼兒園、療養院、醫院病房、住宅等,都應該考慮 室內有充沛直射陽光,爭取擴大室內日照時間和日照面積,以改善室內衛生條件,益于身體健康。
雖然陽光對生產和生活是不可缺少的,可是直射 陽光對生產和生活,也能引起一些不良影響。如夏季直射陽光能使室內溫度過高,人們易于疲勞,尤其是直射陽光中的紫外線,能破壞眼睛的視覺功能。又如在直射 陽光中注視物品,或陽光反射到人的視野范圍內,引起顯著明暗對比,產生眩耀感覺,時間過長會使人頭昏,降低勞動生產率,也容易造成質量和傷亡事故。因此直 射陽光的高度角低于300時,或反射光與工作面之間的夾角在40~600之間的光線,則認為是有害的,在博物館、畫廊、圖書館書庫、石窟古建筑壁畫等,直 射陽光對色彩展品、印刷品、布帛、紙張等都有破壞作用。在危險品庫、油庫、化學藥品庫、工廠礦山的化驗室等,由于直射陽光照射,可使物品及藥品容易變質、 老化、分解和燃燒。夏季的直射陽光,使室內溫度升高,有增加爆炸的危險性。又如在紡織車間、精密儀器車間和恒溫恒濕室等,都要求光線均勻,溫度濕度穩定, 否則就影響質量,不利于生產。這就要求采取必要措施,防止車間有直射陽光。可見太陽輻射和日照直接影響生產、工作和生活。因此應根據建筑物使用要求的不 同,充分利用太陽輻射和日照直接影響生產、工作和生活。因此應根據建筑物使用要求的不同,充分利用太陽輻射有利的一面,控制和防止其不利的一面。
氣候中第二位的重要因素便是氣溫。地面上的氣溫稱為自然氣溫,建筑環境的溫度對人體影響是很大的。人體暴露于高水平的熱輻射或熱對流中,其健康受到損害 有兩種方式,一種是高溫灼傷皮膚,特別是皮膚溫度超過450C時。另一種方式是使體內溫度升高,人體體溫在普遍的靜止條件下,保持在 36.1~37.20C。在高溫、高濕環境中,人會常感悶熱難忍,疲倦無力,工作效率低下。在嚴重高溫、高溫,且氣流小,輻射強度大的氣候環境中,可導致 體溫失調,體溫大幅度升高,如果升高到420C或更高些,則會發生中暑,嚴重者甚至導致死亡。突發的過熱,常造致虛脫和突然死亡。與體溫過高的情況相類 似,使人體體內正常溫度明顯降低,同樣可能嚴重地損害健康。氣候中寒冷強度大,又沒有良好的建筑和個人防護,會引起體溫下降,神經系統和其它系統的抵抗力 隨之降低,出現無食欲、嗜眠狀態、血壓下降、呼吸減弱、意識消失。體溫降至350C以下,可因中樞神經麻痹而死亡。如降到300C以下,則由于心臟障礙可 導致立即死亡。應該注意,體溫只要稍稍偏離正常值2~60C。都可能危及生命。
根據實驗,氣候溫度環境應低于人體溫度,如保持在 24~260C的范圍內最佳,一般不應超出17~330C為好,此時人們會對周圍環境溫度有較舒適的滿意感。當然不同季節、不同地區尋得這種環境幾乎是不 可能的,只是在選擇建筑基址時,盡量考慮到溫度的舒適性,避開高溫高寒的地方。另外,還可通過建筑的規劃和設計等措施來爭取舒適的、自然的溫度環境。
一個好的自然環境,還要有適當溫度。在干熱地區如選擇具有一定濕度的微氣候環境居住,會大大改善人們的舒適性,在高溫高濕地區,大氣中水量汽使體表汗液 蒸發困難,妨礙了人體的散熱過程,有不適之感。當溫度比較適中時,大氣中相對溫度變化對人體的影響比較小,在高溫或低溫環境中,人體對氣溫的感覺與濕度保 持在30~70%之間為宜。
在選擇建筑基地時,氣壓也是一個不可忽視的因素。大氣對地球表面與人體有一種壓力,約為每平方厘米1公斤,人體承受的壓力相當于15.5~20噸。這個壓力因與體內壓力平衡所以平時感覺不到。 一個大氣壓相當于高760毫米水銀柱的壓力。
一般來說,人體對氣壓的變化能適應,但如果在短時間內,氣壓變化很大,人體便不能適應了。隨著海拔高度的增加,氣壓有規律的下降,海拔越高大氣越稀薄, 氣壓也就降低。大氣主要由氧(占21%)與氮(占78%)組成,因而大氣稀薄,大氣中的氧含量降低,氧分壓也減低,這時人體肺內氧氣分壓也隨著降低,這樣 血色素就不能被飽和,就會出現血氧過少現象。在3000米高度時,動脈血內氧飽和百分比僅90%,在8000~8500米的高山,只有50%的血色素與氧 結合,人體內氧的儲備降至正常人的45%,這時便可危及生命。故一般將240毫米水銀柱高(相當于8500米)的氣壓作為最低生理界限。生活在內地的人初 到西藏高原,會感到胸悶不適,頭昏欲眠,就是缺氧的緣故。在高度1500米以上的低氣壓,即能引起人體一毓的生理變化。所以建筑不宜選在海拔高度大的高山 上,也不宜選在寒冷、氣壓低的地區,因為這種環境很不利于大氣的流動,容易促成大氣污染,危害人體健康。 風是構成氣候環境的重要因素,是氣流流動形 成的。在風水學中,因為氣"乘風則散"所以風之害被認為是擇宅大忌。選擇必求"藏風得水",避免強風的危害。對風的處理不當,的確不利于人體健康,傳統醫 學就很重視風對人體危害的研究,風被列為"風、寒、暑、濕、燥、火"六淫(六氣)之首,"六氣"太過,不及或不應時則形成致病邪氣。不僅對人體,風對農業 生產、航海業等均有重大影響,強大的風暴還會給人們的生命財產造成巨大損失。為利用風能和防止風害,古代中國人勤于觀察,將風的性質和風向依方位時序繪作 八風圖,試圖把握風的規律(圖3-35)。公元前古羅馬建筑師維特魯威在《建筑十書》也明確講到這一點:"……如果審慎地由小巷擋風,那就會是正確的設 計。風如果冷便有害,熱會感到懶惰,含有濕氣則要致傷。因此,這些弊害必須避免。"
人們對風的態度具有兩重性。在干熱氣候區,涼爽的、帶 有一定濕度的風是大受歡迎的;太熱、太冷、太強或灰塵太多的風是不受歡迎的。通常人們也樂意接受夏季的風習習吹來,加強熱傳導和對流,使人體散熱增快;潮 濕的地區則希望風能帶走討厭的濕氣。所以在選擇建筑基地時,既要避免過冷、過熱、過強的風,又要有一定風速的風吹過。
一般來說,基址不宜 選在山頂、山脊,這些地方風速往往很大;更要避開隘口地形,在這種地形條件下,氣流向隘口集中,形成急流,流線密集,風速成倍增加,成為風口。同時,也不 宜選在靜風和微風頻率較大的山谷深盆地、河谷低洼等地方,這些地形風速過小,易造成不流動的沉悶的覆蓋氣層,空氣污染嚴重,招致疾病。總之,應選擇在受冬 季主導風的影響較小,夏季主導風常常吹來,以及近距離內常年主導風向上無大氣污染源的地方。
降水量也是影響氣候的因素之一。在平原上,降 水量的分布是均勻漸變的,但在山區,由于山脈的起伏,使降水量分布發生了復雜的變化。這種變化的最顯著的規律有兩個,一是隨著海拔的升高,氣溫降低而降水 增加,因而氣候濕潤程度隨高度增大而迅速增加,使山區自然景觀和土壤等隨高度而迅速變化;二是降水量山南坡的降水量大于山北坡的降水量,因此山南坡的空 氣、土壤、植被均較好,是山區選址的好地點。
在古代中國,限于當時的科學認識水平,古人把建筑環境氣候的太陽輻射、氣溫、濕度、氣流、日照等諸要素以直觀的感受和體驗,用古代哲學的陰陽學說來闡釋的。 陰陽學說是古代中國人的一種宇宙觀和方法論,用以認識自然和闡釋自然現象。
古代,人們對自然現象的長期觀察中,看到日來月住、晝夜更替、寒暖睛雨、男女老幼等種種兩極現象及其變化,便很自然地產生了陰和陽這兩個觀念。他們認為 天地、日月、晝夜、晴雨、溫涼、水火等運動彎化,都是由構成世界萬物的氣在運動過程中一分為二的結果,自然界的一切事物都存在著陰陽兩個方面,并由于陰陽 的運動變化,推動著事物的發展變化。由此可見,陰陽論成了自然界的根本規律之一,所以《素問·應象大論》說:"陰陽者,天地之道也,萬物之綱紀,變化之父 母,生殺之本始,神明之府也。"
在古人眼里,陰陽兩者的關系是對立統一的辯證關系。"譬如陰陽,陰中有陽,陽中有陰,陽極生陰,陰極生 陽,所以神化無窮。"(《朱子語類·卷九十八》)陰陽互含,說明陰陽是互相的,陰陽作為事物對立面的關系不是絕對的,陰極陽生,陽盡陰至,在對立中達到平 衡,且兩者是可以轉化的,所謂"中日則昃,月盈則食"就是這個意思。(左圖)陽代表著積極、進取、剛強等特性的事物和現象。一般說來,凡是活動的、外在 的、上升的、溫熱、亢進的等,統屬于陽的范疇;凡是沉靜的、內在的、下降的、寒冷的、晦暗的、衰減的等,統屬于陰的范疇(如下表)。
事物或現象的陰陽屬性
陽 天 光 熱 干 剛 南 上 左 圓 男 太陽 奇 主動
陰 地 暗 冷 濕 柔 北 下 右 方 女 月亮 偶 被動
風水家深諳陰陽論,將其用之于風水學,把山稱為陽,水稱為陰,山南稱為陽,把山北稱陰,水北稱陽,水南稱陰。于是地形要"負陰而抱陽",背山而面水(參 見圖2-13);把溫度高、日照多、地熱高等統稱為陽,而溫度低,日照少、地勢低等統稱為陰。從生活的經驗中人們體會到"陰盛則陽病,陽盛則陰病"(《素 問·陰陽應象大論》),因而風水師選擇必"相其陰陽",尋找"陰陽合和,風雨所?quot;,陰陽平衡的風水寶地,只有這些地方才能"陰陽序次,風雨時 至,春生繁祉,人民和利,物備而樂成"(《國語·周語》),才具備人們繁衍生息,安居樂業的環境物質條件。可見,風水學中的陰陽相地,是一種直觀體驗的總 結和一整體思辨的結果,它包含了選擇的地形、地質水文、氣候、植被、生態、景觀等諸要素,并以傳統哲學的"氣"、"生氣"、"陰陽"等概念來闡釋其好壞吉 兇,確定是否適合人類居住生息,如此而已。如下圖
時至現代,人類的認識和科學技術水平極大提高,人們即可以詳盡的分析建筑基址的諸要素,又可進行宏觀的綜合研究;既可以定性去描述環境的狀況,也可以定量來確定環境的質量。更好的利用環境和適應改造環境已成為現實可行的事。
由于我國各地氣候冷暖、干濕、雨旱、大風、暴雨、積雨、沙暴等都有很大差異。因此,房屋建筑就要適應在當地氣候并盡可能地改善不利氣候條件,創造舒適的 室內工作和生活環境。例如,炎熱地區需要考慮通風、遮陽、隔熱、降溫……;寒冷地區需要采暖、防寒、保溫……;沿海地區要防臺風、潮濕、積水……;西北地 區要防風沙;高原地區則要盡量避免強烈的日照和改善干燥的氣候(小范圍內)等,這些是宏觀選址要考慮的,但還要注重具體地點的小氣候和微氣候情況,具體情 況具體分析,具體處理。
綜上,建筑環境的選擇應考慮如下內容:
(1)場地位置、地形地貌、地質構造、不良地理現象和地震基本烈度;
(2)場地的場層分布、巖石和土的均勻性、物理力學性質、地基承載力和其它設計計算指標;
(3)地下水的埋藏條件、侵蝕性和土層的凍結深度;
(4)場地的穩定性和適宜性;
(5)常年和最大洪水水位,地面排水、積水和沼澤地情況,以及飲用水源情況;
(6)場地的合理建筑范圍,合理的交通出入口;
(7)區域內氣候的場地微氣候;
(8)景觀和綠化植被,生態狀態。